Proslulý tankový vznětový motor byl vytvořen v Charkovském závodu na parní lokomotivy (ChPZ) pojmenovaném podle Kominterny, v roce 1939. Motor označený V-2 byl instalován před válkou na sovětské lehké tanky BT-7M, střední tanky T-34, těžké KV-1 a KV-2, jakož i na těžkém pásovém dělostřeleckém traktoru Vorošilovec. Za války byl instalován na středních tancích T-34, těžkých KV a IS, stejně jako na samochodkách od nich odvozených. V poválečných letech byl tento motor modernizován a jeho přímými potomky jsou moderní tankové motory.
Dieselový motor V-2 tanku T-34
commons.wikimedia.org
Technické vlastnosti V-2 jasně ukazují způsoby, jakými se v předvečer druhé světové války vyvíjelo technické myšlení obecně a zejména stavba motorů.
Konstrukce tohoto motoru začala v oddělení naftových motorů ChPZ v roce 1931 pod vedením vedoucího oddělení K. F. Čelpana. Aktivně se účastnili A. K. Baškin, I. S. Ber, J. E. Vichman a další. Vzhledem k tomu, že s vývojem vysokootáčkového vznětového motoru tanku nebyly žádné zkušenosti, začali jej navrhovat na široké frontě: bylo vypracováno trojí uspořádání válců - jedno a dvouřadé (ve tvaru písmene V), stejně jako ve tvaru hvězdy. Po diskusi a vyhodnocení každého schématu bylo upřednostněno 12válcové V-schéma. Projektovaný motor, který získal původní označení BD (bystrochodnyj dizel), byl podobný leteckým karburátorovým motorům M-5 a M-17T instalovaným na lehkých kolových - pásových tancích BT. To je přirozené: předpokládalo se, že motor bude vyráběn ve verzi pro tanky i letadla.
Vývoj probíhal po etapách. Nejprve byl vyvinut a otestován jednoválcový motor a poté byl vyroben dvouválcový díl, který měl hlavní a vedlejší ojnice. V roce 1932, po dosažení stabilního chodu, začali vyvíjet a testovat 12válcový vzor, který obdržel označení BD-2 (vysokootáčkový naftový motor, druhý), který byl dokončen v roce 1933. Na podzim roku 1933 obstál BD-2 v prvních zkušebních testech a byl instalován na lehkém tanku BT-5. Jízdní zkoušky vznětových motorů BD-2 na BT-5 začaly v roce 1934. Současně pokračovalo zdokonalování motoru a odstraňování zjištěných nedostatků. V březnu 1935 se členové ústředního výboru strany a vláda seznámili v Kremlu se dvěma tanky BT-5 s naftovými motory BD-2. Ve stejném měsíci se vláda rozhodla postavit dílny pro jejich výrobu v ChPZ.
Aby poskytli technickou pomoc, byli posláni do Charkova inženýři z Ústředního institutu leteckých motorů (CIAM) M. P. Poddubný, T. P. Čupachin a další, kteří měli zkušenosti s konstrukcí vznětových motorů letadel, a náčelník katedry motorů Vojenské akademie mechanizace a motorizace Rudé armády prof. Ju. A. Stepanov a jeho spolupracovníci.
Řízením přípravy sériové výroby byl pověřen I. Trašutin a T. P. Čupachin. Do konce roku 1937 byl na zkušební stolici instalován nový vylepšený vznětový motor, který v té době získal označení V-2. Státní zkoušky provedené v dubnu až květnu 1938 ukázaly, že je možné zahájit malosériovou výrobu, v jejímž čele stál S. N. Machonin. V roce 1938 vyrobila ChPZ 50 ks motorů V-2 a v lednu 1939 se dieselové dílny ChPZ oddělily a vytvořily samostatný závod na výrobu motorů, který později získal číslo 75. Čupachin se stal hlavním konstruktérem tohoto závodu a Trašutin se stal vedoucím konstrukční kanceláře. 19. prosince 1939 byla zahájena velkovýroba domácích vysokootáčkových tankových vznětových motorů V-2, které byly uvedeny do výroby na příkaz obranného výboru společně s tanky T-34 a KV.
Za vývoj motoru V-2 T. P. Čupachin získal Stalinovu cenu a na podzim roku 1941 byl závod č. 75 vyznamenán Leninovým řádem. V té době byl tento závod evakuován do Čeljabinsku a sloučen s Čeljabinským Kirovovým závodem (ČKZ). Hlavním konstruktérem ČKZ pro vznětové motory byl jmenován I. Ja. Trašutin…
Je třeba zmínit leteckou verzi V-2A, jejíž osud byl dramatický. Na začátku sériové výroby základního modelu motoru V-2A byl průzkumný letoun, který zastaral a bylo nepraktické převádět hlavní model V-2 na čistě tankový model. To by vyžadovalo další čas, který stavitelé motorů neměli: hrozila druhá světová válka a Rudá armáda potřebovala - naléhavě a ve velkém počtu - nové tanky s pancéřováním a silnými diesely.
V-2 šel „na linku“ s hliníkovou klikovou skříní a bloky válců, s dlouhým zakončením klikového hřídele a axiálním kuličkovým ložiskem schopným přenášet sílu z vrtule na klikovou skříň motoru. Je třeba poznamenat, že průzkumný letoun R-5 úspěšně létal s motorem V-2A.
Došlo také k další úpravě tohoto motoru - V-2K, která se vyznačovala zvýšeným výkonem až 442 kW (600 k). Zvýšení výkonu bylo dosaženo zvýšením kompresního poměru o 0,6–1 jednotek, zvýšením otáček klikového hřídele o 200 min - 1 (až 2 000 min - 1) a přívodem paliva. Úprava byla původně určena pro instalaci na těžké tanky KV a byla vyrobena v Leningradském závodě Kirova (LKZ) podle dokumentace ChPZ. Hmotnost a rozměry se ve srovnání se základním modelem nezměnily.
V předválečném období byly v závodě č. 75 vytvořeny další modikace tohoto motoru - V-4, V-5, V-6 a jiné, jejichž maximální výkon byl v poměrně širokém rozmezí - od 221 do 625 kW (300-850 k), které byly určeny k instalaci na lehké, střední a těžké tanky.
Před Velkou vlasteneckou válkou vyráběly dieselové motory závody č. 75 v Charkově a LKZ v Leningradu. Se začátkem války je začal vyrábět Stalingradský traktorový závod, závod číslo 76 ve Sverdlovsku a ČKZ (Čeljabinsk). Nastal však nedostatek vznětových motorů do tanků a na konci roku 1942 v Barnaulu byl urgentně postaven závod č. 77. Celkově tyto závody vyrobily v roce 1942 17 211 motorů, 22 974 v roce 1943 a 28 136 dieselů v roce 1944.
V-2 patřil k vysokootáčkovým čtyřtaktům bez kompresoru s 12válcovým kapalinou chlazeným motorem s přímým vstřikováním paliva, který měl uspořádání válců ve tvaru písmene V s úhlem 60°.
Kliková skříň se skládala z horní a dolní poloviny, odlévané ze siluminu (Al+Si), s rovinou dělení v ose klikového hřídele. Ve spodní polovině klikové skříně byla dvě vybrání (přední a zadní přívod oleje) a převodovka na olejové a vodní čerpadlo a čerpadlo pro nasávání paliva namontované mimo klikovou skříň. Levý a pravý blok válců spolu s hlavami byly připevněny k horní polovině klikové skříně. V plášti každého bloku válců vyrobeného ze siluminu bylo instalováno šest ocelových nitridovaných mokrých vložek válců.
Každá hlava válce měla dva vačkové hřídele a dva sací a výfukové ventily (tj. čtyři!) na válec. Vačky vačkového hřídele působily na hrníčková zdvihátka namontovaná přímo na ventilech. Samotné vačkové hřídele byly duté a olej byl dodáván do jejich ložisek a zdvihátek ventilů přes vnitřní otvory. Výfukové ventily nebyly speciálně chlazeny. K pohonu vačkových hřídelů byly použity vertikální hřídele, z nichž každý pracoval se dvěma páry kuželových převodů. (Královský hřídel.)
Klikový hřídel byl vyroben z chromniklové wolframové oceli a měl osm hlavních čepů a šest čepů ojnice, umístěných v párech ve třech rovinách pod úhlem 120 °. Klikový hřídel měl centrální přívod mazání, ve kterém byl olej dodáván do dutiny prvního hlavního čepu a procházel dvěma otvory v ostatních čepech. Měděné trubky ve výstupních otvorech čepů ojnic, zasahovaly do středu čepu a dodávaly na třecí plochy olej odstředivou silou. Pouzdra ložisek byla vylita tenkou vrstvou olověného bronzu. Klikový hřídel měl axiální vedení kuličkovým ložiskem instalovaným mezi sedmým a osmým čepem.
Písty jsou kovány z duralu. Každý z nich má pět litinových pístních kroužků: dva horní kompresní kroužky a tři spodní stírací kroužky. Pístní čepy jsou ocelové, duté, plovoucí, držené axiálně duralovými zátkami.
Motor (V-2-34) sovětského tanku T-34 ve finském muzeu tanků (Panssarimuseo) v Parole. Některé části motoru byly odstraněny nebo vyříznuty, aby bylo vidět vnitřní uspořádání
commons.wikimedia.org
Ojniční mechanismus sestával z hlavních a vedlejších ojnic. Kvůli kinematickým vlastnostem tohoto mechanismu byl zdvih pístu vedlejší ojnice o 6,7 mm delší než u hlavní, což vedlo k malému (přibližně 7%) rozdílu v kompresním poměru v levé a pravé řadě válců. Ojnice byla rozvidlená. Dolní část oka hlavní ojnice byla připevněna k její horní části šesti čepy. Pouzdra ojnice byla z tenkostěnné oceli vylitá z olovnatým bronzem.
Spouštění motoru bylo zdvojeno a sestávalo ze dvou nezávisle pracujících systémů - elektrického startéru 11 kW (15 k) a startu pomocí stlačeného vzduchu do válců. Na některých motorech byly namísto konvenčních elektrických startérů instalovány setrvačníky s ručním pohonem z bojového prostoru tanku. Startovací systém stlačeného vzduchu zajišťoval rozdělovač vzduchu a automatický spouštěcí ventil na každém válci. Maximální tlak vzduchu ve vzduchojemech byl 15 MPa (150 kg/cm2) a tlak vzduchu vstupujícího do rozdělovače byl 9 MPa (90 kg/cm2) a minimální tlak byl 3 MPa (30 kg/cm2).
K čerpání paliva pod přetlakem 0,05–0,07 MPa (0,5–0,7 kg/cm2) do přívodní dutiny vysokotlakého čerpadla bylo použito rotační čerpadlo. Vysokotlaké čerpadlo NK-1 je 12plunžrové řadové čerpadlo s dvoustupňovým (později celorežimovým) regulátorem. Uzavřené trysky mají vstřikovací tlak 20 MPa (200 kg/cm2). Systém přívodu paliva měl také hrubé a jemné filtry.
Chladicí systém je uzavřeného typu, navržený pro provoz při přetlaku 0,06–0,08 MPa (0,6–0,8 kg/cm2), při bodu varu vody 105–107 °C. Skládal se ze dvou chladičů, odstředivého vodního čerpadla, vypouštěcího ventilu, plnicího hrdla s ventilem páry a vzduchu, odstředivého ventilátoru namontovaného na setrvačníku motoru a potrubí.
Mazací systém – oběžný, pod tlakem, se suchou klikovou skříní, sestávající z třídílného zubového čerpadla, olejového filtru, dvou olejových nádrží, ručního podávacího čerpadla, vyrovnávací nádrže a potrubí. Olejové čerpadlo sestávalo z jedné tlakové sekce a dvou odsávacích sekcí. Tlak oleje před filtrem byl 0,6–0,9 MPa (6–9 kg/cm2). Hlavní druh oleje je letecký MK v létě a MZ v zimě.
Analýza parametrů motorů V-2 ukazuje, že se od karburátorových lišily mnohem menší spotřebou paliva, velkou celkovou délkou a relativně nízkou hmotností. To bylo způsobeno dokonalejším termodynamickým cyklem a „úzkým vztahem“ s leteckými motory, které měly dlouhý konec klikového hřídele a velký počet dílů ze slitin hliníku.
O světové prioritě je třeba říci několik slov. V ruské literatuře vojenské historie lze najít názor, že V-2 byl prvním naftovým motorem na světě. To není úplně pravda. Je to jeden z „top 3“ tankových dieselů. Jeho „příbuznými“ byly 6válcový kapalinou chlazený motor Saurer s výkonem 81 kW (110 k) instalovaný od roku 1935 na polský lehký tank 7TP a 6válcový vzduchem chlazený vznětový motor Mitsubishi AC 120 VD s výkonem 88 kW (120 k), instalovaný od roku 1936 na japonský lehký tank typ 95 Ha-Gó.
Motor V-2 z tanku T-34
commons.wikimedia.org
V-2 se od svých „příbuzných“ lišil výrazně větším výkonem. Určitá prodleva v zahájení sériové výroby byla vysvětlena mimo jiné touhou sovětských konstruktérů motorů důkladně otestovat motor v armádě, aby se snížil počet „dětských nemocí“. A motor si užíval zasloužené důvěry sovětských vojáků.
Stinné stránky motoru:
Montáž a vyladění motoru s využitím málo kvalifikované pracovní síly vedly k výrobním vadám, zejména v prvních válečných měsících.
Kvůli nepřesnému nastavení časování ventilů, složité vícestupňové konstrukci převodu, se setkání ventilů s písty stalo velmi častým jevem.
Motory prvních verzí nebyly vždy schopné dosáhnout standardních 50 provozních hodin ani za podmínek na zkušebním stavu; zároveň konstrukce i přes svoji složitost stále poskytovala vysokou udržovatelnost až po výměnu motoru v poli.
Přesto se za dlouhá léta sériové výroby vznětových motorů V-2, D12 a D6 jejich konstrukce, navzdory vývoji nových materiálů a technických řešení, díky nimž lze tyto nedostatky relativně snadno odstranit, prakticky nezměnila.
Motor V-2-34 v finském muzeu v Parole
commons.wikimedia.org
Věříme, že mezi Vámi jsou lidé s různými zájmy a zkušenostmi, kteří by mohli přispět svými znalostmi a nápady. Pokud máte rádi vojenskou historii a máte zkušenosti s historickým výzkumem, psaním článků, editací textů, moderováním, tvorbou obrázků, grafiky nebo videí, nebo prostě jen máte chuť se zapojit do našeho unikátního systému, můžete se k nám připojit a pomoci nám vytvářet obsah, který bude zajímavý a přínosný pro ostatní čtenáře.
Zjistit více